خواص مکانیکی و ساختار الاستومر پلی اورتان

- 2021-08-17-

خواص مکانیکی و ساختارپلی اورتانالاستومر

ویژگی های مکانیکی

ساختار و طول بخش های نرم و سخت در الاستومر پلی اورتان و نیروی بین بخش های نرم و سخت، همگی مستقیماً بر خواص مکانیکی الاستومر تأثیر می گذارند. علاوه بر این، اینکه آیا جداسازی میکروفاز می‌تواند رخ دهد یا خیر، میزان جداسازی میکروفاز و یکنواختی توزیع قطعات سخت در بخش‌های نرم نیز از عوامل مهمی هستند که بر خواص مکانیکی آن تأثیر می‌گذارند.پلی اورتانالاستومرها
تاثیر قطعه نرم بر خواص مکانیکیپلی اورتانالاستومر

تاثیر نوع پلیول

بخش های انعطاف پذیر ازپلی اورتانالاستومرها عمدتاً از پلیول های الیگومری تشکیل شده اند که می توان آنها را به پلیول های پلی استر، پلی اتر پلی اتر و پلی اولفین تقسیم کرد. ساختار زنجیره اصلی آنها بر استحکام کششی الاستومر تأثیر می گذارد. ، قدرت پارگی و سایر خواص تاثیر بیشتری دارند. پلی ال های پرکاربرد عمدتاً شامل نوع پلی استر و نوع پلی اتر هستند. مولکول پلی ال پلی استر حاوی گروه های استر قطبی بیشتری است که انرژی چسبندگی بیشتری دارد و می تواند پیوندهای هیدروژنی درون مولکولی قوی تری ایجاد کند. بنابراین، الاستومری پلیمریزه شده توسط پلی استر پلیول دارای استحکام کششی بالاتر، استحکام پارگی و مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر روغن است. که درپلی اورتانالاستومرهای ساخته شده از پلی ال های پلی اتر، انرژی چسبندگی پیوندهای اتری کم است و گروه های متیلن مجاور با پیوند اتری پیوند خورده اند. اتم‌های اکسیژن از هم جدا می‌شوند و اتم‌های هیدروژن روی گروه‌های متیلن جدا شده نیز دورتر از هم جدا می‌شوند که نیروی دافعه متقابل بین اتم‌های هیدروژن گروه‌های متیلن را تضعیف می‌کند. بنابراین، الاستومر پلی یورتان پلیمریزه شده توسط پلی اتر پلیول دارای دمای انتقال شیشه ای کمتر، مقاومت در برابر آب و هوا، پایداری هیدرولیتیک و مقاومت در برابر قالب است، اما خواص مکانیکی ضعیفی دارد.

تاثیر وزن مولکولی پلی ال به طور کلی، خواص مکانیکی پلی اترپلی اورتانالاستومرها با افزایش وزن مولکولی پلیول کاهش می یابند. این به این دلیل است که با افزایش وزن مولکولی پلی‌ال پلی‌اتر، تعداد پیوندهای اتری افزایش می‌یابد که انعطاف‌پذیری پلی‌ال را بهبود می‌بخشد.پلی اورتانبخش الاستومری بنابراین خواص مکانیکی مانند استحکام کششی الاستومر کاهش می یابد. برعکس در مورد الاستومرهای پلی استر پلی اورتان صادق است. زیرا با افزایش وزن مولکولی پلی استر، تعداد گروه‌های متیلن و تعداد گروه‌های استر افزایش می‌یابد، نیروی بین مولکول‌ها و پیوند متقابل پیوندهای هیدروژنی افزایش می‌یابد، و بلورینگی بخش Reinforce، سختی، استحکام کششی، مقاومت پارگی و تنش کششی محصول بهبود یافته است.
تاثیر قطعه سخت بر خواص مکانیکیپلی اورتانالاستومر
که درپلی اورتانالاستومرها، تنها زمانی که انرژی منسجم بخش های صلب به اندازه کافی بزرگ باشد، می توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند تا یک فاز قطعه سخت را تشکیل دهند. عواملی که بر انرژی چسبندگی قطعات صلب تأثیر می گذارند، نوع و مقدار دی ایزوسیانات و نوع گسترش دهنده زنجیره است.

اثر ایزوسیانات

نوع ایزوسیانات تاثیر بیشتری بر خواص مکانیکی داردپلی اورتانالاستومرها هنگام استفاده از ایزوسیانات‌ها با ساختار متقارن برای تهیه الاستومرها، بخش‌های الاستومری دارای ساختارهای متقارن هستند، جاذبه بین بخش‌های مولکولی افزایش می‌یابد و بلورینگی افزایش می‌یابد. خواص مکانیکی مختلف بهبود یافته است. الاستومرهای پلی اورتان تهیه شده از ایزوسیانات های آروماتیک دارای ساختار حلقه بنزن سفت و سختی هستند که انرژی چسبندگی بخش های سخت را افزایش می دهد و به راحتی می توان ریز دامنه های فاز سخت را بین بخش های نرم تشکیل داد که باعث می شود الاستومر تحت جداسازی میکروفاز قرار گیرد و مکانیکی را بهبود بخشد. خواص بنابراین، استحکام کششی، تنش کششی و مقاومت پارگی آن همگی بالاتر از الاستومرهای ایزوسیانات آلیفاتیک است. هنگامی که مقدار ایزوسیانات افزایش می یابد، محتوای قطعه سخت پلی یورتان افزایش می یابد، انرژی چسبندگی افزایش می یابد، کریستالینیتی افزایش می یابد، انعطاف پذیری کاهش می یابد، ازدیاد طول کاهش می یابد و استحکام کششی، مقاومت پارگی و تنش کششی افزایش می یابد.

تاثیر گسترش دهنده های زنجیره ای

برای یک پیش پلیمر یکسان ساخته شده از همان پلیول و دی ایزوسیانات یکسان، خواص مکانیکی الاستومرهای به دست آمده زمانی متفاوت است که از گسترش دهنده های زنجیره ای مختلف برای گسترش زنجیره استفاده شود. از آنجا که قطبیت گروه اوره ایجاد شده توسط واکنش گسترش دهنده زنجیره دی آمین و دی ایزوسیانات قوی تر از پیوند یورتان به دست آمده توسط گسترش زنجیره دیول است، قطعات سفت مربوطه نیز به راحتی جمع می شوند تا قطعات سخت را تشکیل دهند. هیدروژن پیوندهای بیشتری وجود دارد، بنابراین قدرتپلی اورتانالاستومری به دست آمده از پسوند زنجیره دی آمین بیشتر از قدرت الاستومری است که با گسترش زنجیره گلیکول به دست می آید.

polyurethane